Question

10．如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度u（u接近光速c）远离地球，飞船发出频率为ν的单色光．地面上的人接收到光的频率小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）ν，看到宇宙飞船宽度等于（选填“大于”、“等于”或“小于”）l．

Answer 1

分析 由相对论原理可以得到单色光的速度；依据多普勒效应可以判定频率变化；根据相对论效应中的尺缩效应判断地球上观察到宇宙飞船的尺寸变化情况．

解答 解：由相对论可知，光的传播速度不变，因此该光相对飞船的速度等于c；
飞船高速远离地球，由多普勒效应可知，地球上接收到的光的频率小于ν，故C错误，D正确；
根据爱因斯坦的相对论的尺缩效应，看到宇宙飞船宽度的长度减小，但宽度不变；
故答案为：小于，等于．

点评 本题关键是明确多普勒小于与狭义相对论的尺缩效应，注意沿着运动方向观察到的长度减小，垂直速度方向观察到的长度不变．